江苏南京仙林大学城某培训中心2号教学楼设计

金陵科技学院学士学位论文 目录

目 录

中文摘要????????????????????????????Ⅲ 英文摘要????????????????????????????Ⅳ 第1章 结构选型与布置

1.1工程名称?????????????????????????1 1.2建筑设计资料???????????????????????1 1.3基本数据?????????????????????????2 第2章 计算简图

2.1确定计算简图???????????????????????2 2.2荷载计算?????????????????????????4 2.3风荷载??????????????????????????7 2.4地震作用?????????????????????????8 第3章 框架内力计算

3.1恒载作用下的框架内力???????????????????12 3.2活载作用下的框架内力???????????????????20 3.3风荷载作用下的位移、内力计算???????????????35 3.4地震作用下横向框架的内力计算???????????????40 第4章 框架内力组合

4.1弯矩调幅计算???????????????????????44 4.2横向框架梁的内力组合（一般组合）?????????????47 4.3横向框架柱的内力组合（一般组合）?????????????50 4.4横向框架梁的内力组合（考虑地震组合）???????????52 4.5横向框架柱的内力组合（考虑地震组合）???????????55 第5章 截面设计

5.1框架梁正截面受弯承载力计算????????????????56 5.2框架梁斜截面受弯承载力计算????????????????59 5.3框架柱正截面压弯承载力计算????????????????61 第6章 楼梯设计

I

金陵科技学院学士学位论文 目录

6.1梯段板设计???????????????????????74 6.2休息平台板设计?????????????????????75 6.3梯段梁TL1计算?????????????????????76 第7章 现浇楼面板设计

7.1楼面板设计???????????????????????78 7.2屋面板设计???????????????????????81 第8章 基础设计

8.1荷载计算????????????????????????85 8.2基底面积????????????????????????86 8.3抗震验算????????????????????????88 8.4地基变形验算??????????????????????89 8.5基础结构设计??????????????????????91 参考文献?????????????????????????? ?95 致谢???????????????????????????? ?96

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金陵科技学院学士学位论文 摘要

江苏南京仙林大学城某培训中心2号教学楼设计

摘 要

依据课题任务书以及《建筑防火规范》、《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》等国家现行规范，规程完成了该课题建筑，结构，施工三个方面的设计,首先从总体出发，综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面，立面，以及剖面的设计；其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计，手绘结构施工图。整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。

本设计对一榀框架，从结构选型入手，计算分析了该框架的荷载，利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载作用下产生的内力进行了计算，通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。设计书中同时选算了框架的一个基础、楼梯，给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。

关键词： 建筑设计；框架；配筋

III

金陵科技学院学士学位论文 摘要

Jiangsu nanjing xianlin university city one training center

no. 2 teaching building design

Abstract

On the basis of mandate and the norms in the country, such as \fire protection norms,\\load norms\of concrete structures\so on, in order to complete the task of architecture, structural, construction designs. First of all, considering the space in the open and air, complete the construction, Facade, and the cross-section of the design and map architectural construction blueprint; Secondly, completed a load of the structural component of the framework of the reinforcement design, hand-painted structural construction blueprint, and completed the entire structure design. The whole design programs satisfy the state standard requirements in respect of architecture and structure, the construction design satisfy the reality on the ground.

The instruction booklet introduce a load of frame, First of all, select the type of structure, calculate and analyze the framework of the load, by the stratification and method D calculate respectively the internal forces of frame on the act of vertical load and wind loads . Through the combination of internal forces, conclude the control framework drawn forces. Finally, finish the reinforcing bar calculation about the components of framework, and paint structural construction drawing. The booklet also will design the foundation and stairs, and conclude the reinforcing bar calculation of the stairs and the base, and complete their structural construction blueprint.

Key words: the Architectural design； the Framework； Reinforcement；

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金陵科技学院学士学位论文 第1章结构选型与布置

1结构选型与布置

1.1工程名称

江苏南京仙林大学城某培训中心2号教学楼设计

1.2建筑设计资料

本建筑的结构形式为钢筋混凝土框架结构。建筑物重要性类别为丙类，安全等级为二级，建筑耐火等级为一级；楼层高度为3.6米，培训中心教学楼中包括，教室、教师休息室、卫生间、管理办公室、值班室、开水房。本建筑采用三跨内廊式建筑，两边跨度均为6.3m，中跨跨度为2.7m，建筑物总体是5层呈长条形，总建筑面积约为4800m2

图1.1平面布置图 1.3基本数据 1建设地点:南京仙林。 2土层分布及承载力 黏土：r=18kN/m3fk=200kN/m2Es=8000kN/m2r=19kN/m3粉质黏土：fk=200kN/m2Es=12000kN/m2粉土：10m黏土：(e=0.8,IL=0.75)7m粉质黏土r=19.8kN/m3fk=210kN/m2Es=16000kN/m2粉土纵向剖面横向剖面 图1.2土层分布图 1 金陵科技学院学士学位论文 第1章结构选型与布置

3基本风压：0.40kN/㎡ ,地面粗糙度为B类。 4基本雪荷载:0.65kN/㎡

5地震烈度：抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.1g，建筑场地类别为三类，设计地震分组为第一组

6 教学楼楼面活载为2.0KN/m2 7不上人屋面活载为0.5KN/m2

2

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

2 计算简图

2.1确定计算简图

本工程横向框架计算单元取图1.1中7轴为计算单元。框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层黏土层上，基底标高为设计相对标高–2.10 m。柱子的高度底层为：h1 = 3.6+2.1–0.5 = 5.2 m（初步假设基础高度0.5 m），二～四层柱高为h2～h4 = 3.6 m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l =6300、2700、6300。计算简图见图2-1。

图 2.1 计算简图

梁尺寸确定：该工程为横向承载。

横向框架梁AB跨、CD跨：h=(1/8-1/12) L=788mm-525mm .取h=600mm。 b=(1/2-1/3) h=300mm-200mm .取b=250mm。BC跨：取250mm3400mm 纵向连系梁取为250mm3500mm。AB、CD跨厚度取为120mm，BC跨厚度取100mm。 柱截面尺寸的确定 : 利用公式，由于框架结构价教学楼荷载较小，按12KN/m2考虑；设防烈度7度、小于60 m高的框架结构抗震等级为三级,因此μ取0.9，初步选定柱截面5003500mm

混凝土均采用C30级。钢筋直径采用HRB335级钢筋。

2.2 荷载计算

1，屋面横梁竖向线荷载标准值 （1）恒载

3

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板 0.035325=0.875kN/m2 SBS改性沥青防水层

0.4 kN/m2

20厚水泥砂浆找平层 2030.02 KN/m3=0.4 kN/m2 60厚水泥蛭石保温层 5 KN/m330.06=0.3 kN/m2 120（100）厚钢筋砼板 25 KN/m330.12=3 kN/m2

（25 KN/m330.10=2.5 kN/m2）

12厚纸筋石灰粉平顶 16 KN/m330.012=1.92 kN/m2 屋面恒载标准值： 梁自重

边跨AB、CD跨： 0.2530.633 25 KN/m3 =3.94 kN/m 梁侧粉刷 23(0.63－0.12)30.0 2317 KN/m3=0.35 kN/m 合 计： 4.29 kN/m 中跨BC跨 0.2530.43 25 KN/m3 =2.5 kN/m 梁侧粉刷 23(0.4－0.1)30.0 2317 KN/m3=0.19 kN/m 合 计： 2.69 kN/m 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g4AB1= g4CD1=4.29KN/m, g4BC1=2.69 kN/m 板传来的荷载： g4AB2= g4CD2=4.8734.5=21.9 kN/m g4BC2=4.3732.7=11.799 kN/m （2）活载

作用在顶层框架梁上的线活载标准值为：

q4AB= q4CD=0.534.5=2.25 kN/m

q4BC=0.532.7=1.35 kN/m

2.楼面横梁竖向线荷载标准值 (1)恒载

25厚水泥砂浆面层 0.025320=0.50 kN/m 2 120（100）厚钢筋混凝土现浇板 0.12325=3 kN/m 2 （0.10325=2.5 kN/m 2 12厚板底粉刷 0.012316=0.192 kN/m 2 楼面恒载标准值 3.692 kN/m 2 （3.192 kN/m 2）

4.87 kN/m2

（4.37 kN/m2）

4

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

边跨AB、CD跨框架梁自重 4.29 kN/m 中跨BC跨梁自重 2.69 kN/m 作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： gAB1=gCD1=4.29 kN/m gBC1=2.69 kN/m 板传来的荷载： gAB2=gCD2=3.69234.5=16.61 kN/m gBC2=3.19232.7=8.62 kN/m (2)活载

楼面活载： qAB=qCD=234.5=9.0 kN/m qBC=232.7=5.4 kN/m 3.屋面框架节点集中荷载标准值（图2.2）

图 2.2 恒载顶层集中力

（1）恒载

边跨连系梁自重： 0.2530.534.5325=14.06 kN 粉刷： 23（0.50-0.12）30.0234.5317=1.16 kN 1.3m高女儿墙 1.334.533.6=21.06 kN 粉刷： 1.33230.0234.5317=3.98 kN 连系梁传来屋面自重 0.534.530.534.534.87=24.65 kN 顶层边节点集中荷载： G4A=G4D=64.91 kN 中柱连系梁自重： 0.2530.534.5325=14.06 kN 粉刷： （（0.50-0.12）+（0.50-0.10））30.0234.5317=1.19 kN 连系梁传来屋面自重： 1/234.531/234.534.87=24.65 kN 0.53（4.5+4.5-2.7）32.7/234.37=18.58 kN

顶层中节点集中荷载： G4B=G4C=58.48 kN （2）活载

Q4A=Q4D=1/234.531/234.530.5=2.53 kN QAB=QAC=1/234.531/234.530.5+1/23(4.5+4.5-2.7）32.7/23

5

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

0.7=8.48 kN

4.楼面框架节点集中荷载标准值（图2.3）

图 2.3 恒载中间层结点集中力

（1）恒载（此处未考虑填充墙重量）

边柱连系梁自重 14.06 kN 粉刷： 1.16 kN

33.91 kN

中间层边节点集中荷载： GA=GD=33.91 kN 框架柱自重： GA’= GD’=0.530.533.6325=22.5 kN 中柱连系梁自重： 14.06 kN 粉刷： 1.19 kN 连系梁传来楼面自重： 0.53（4.5+4.5-2.7）32.7/233.192=13.57 kN 0.534.531/234.533.692=18.69 kN 47.51 kN 中间层中节点集中荷载： GB=GC=47.51 kN 柱传来的集中荷载 GB’=GC’=22.5 kN （2）活载

QA=QD=1/234.531/234.532.0=10.125 kN QB=QC=1/234.531/234.532.0+1/23(4.5+4.5-2.732.7/23

2.0=18.63 kN

连系梁传来楼面自重： 1/234.531/234.533.692=18.69 kN

2.3风荷载

已知基本风压ωo=0.40 KN/ m2，地面粗糙度属B类，按荷载规范ωk=βzμ

6

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

sμzωo.

风载体型系数μs；迎风面0,.8,背风面-0.5；因结构高度H=19.6m<30m取风振系数βz=1.0，计算过程如下表

表2.1风荷载计算

层 次 5 4 3 2 1 βz μs Z（m） μz ωo ωk A Pi 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 18.9 15.3 11.7 8.1 4.5 1.23 1.147 1.048 1.0 0.9 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.6396 13.95 0.596 0.545 0.52 0.468 16.2 16.2 16.2 18.23 8.92 9.66 8.83 8.42 8.53

图2.4横向框架上的风荷载

2.4地震作用

2.4.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算

50%雪载：0.530.65315.3363=313.27 kN

屋面恒载：4.8736336.332+4.3736332.7=4609.137 kN 横梁：(4.2936,332+2.6932.7)315=919.7 kN

纵梁：(14.6+1.16)31432+(14.06+1.19)31432=853.16 kN 女儿墙：1.333.63（63+15.3）32=732.888 kN

7

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

柱重：0.530.532531.8360=675 kN

横墙：3.63((2236.331.8)+(2.731.832))=933.12 kN

纵墙：(4.531.8-3.332.1/2)32833.6+4.531.833.6324=1167.048 kN 忽略内纵墙的门窗楼梯重量计算

钢窗 2833.332.131/230.4=38.808 kN G5=9567.131 kN 集中三、四、五、层处的质点重力荷载代表值G4-G2

50%楼面活载： 0.532.0315.3363=963.9 kN 屋面恒载： 3.692 36336.332+3.19236332.7=3473.67 kN 横梁： 919.7KN 纵梁： 853.16KN 柱重： 67532=1350 kN 横墙： 933.1232=1866.24 kN 纵墙： 1167.0532=2334.1 kN 钢窗: 38.8132=77.62 kN G4=G3=G2=11838.39 kN 集中二层处的质点重力荷载代表值G1

50%楼面活载： 0.532.0315.3363=963.9 kN 屋面恒载： 3.692 36336.332+3.19236332.7=3473.67 kN 横梁： 919.7 kN 纵梁： 853.16 kN 柱重： 0.530.53253(2.6+1.8)360=1650 kN 横墙： 933.12+933.1232.6/1.8=2280.96 kN 纵墙： 1167.05+1167.0532.6/1.8=2852.78 kN 钢窗: 38.8132=55.44 kN G1=12805.85 kN

2.4.2地震作用计算：

框架柱的抗侧移刚度：在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2Io；边框梁取I=1.5Io；Io为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见下表。

8

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

表2.2横梁、柱线刚度

杆件 B H Ec2Io 4I (mm) 9L (mm) i=EcI/L (kN.mm) 2.732310 1.889310 3.643310 2.512310 2.55310 3.68310 777777相对刚度 1 0.69 1.333 0.919 0.933 1.346 （kn/mm） （mm） 边框架梁 边框架梁 中框架梁 中框架梁 250 250 250 250 600 400 600 400 500 500 25.5 25.5 25.5 25.5 25.5 25.5 4.5310 996.75310 6300 91.33310 2.0310 4.5310 992700 6300 9.0310 991.33310 2.66310 2700 5.2310 5.2310 99底层框架柱 500 中层框架柱 500 5.2310 5.2310 995200 3600 每层框架柱总的抗侧移刚度见表2.3 表2.3框架柱横向侧移刚度D值

杆件 K αc D（mm4） 9.2 13.2 11.2 15.3 5.8 6.9 6.3 7.5 根数 4 4 26 26 4 4 26 26 边框架边柱 0.742 0.27 边框架中柱 1.256 0.39 中框架边柱 0.990 0.33 中框架中柱 1.673 0.45 边框架边柱 1.071 0.51 边框架中柱 1.812 0.61 中框架边柱 1.429 0.56 中框架中柱 2.414 0.66 二到五层:D=43（9.2+13.2）+26311.2+26315.3=778.6 kN /mm 底层:D=43（5.8+6.9）+2636.3+2637.5=409.6 kN /mm 框架自振周期的计算T1=1.7αo√△=1.730.6√0.281=0.541s

其中αo为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6，△为框架顶点的假想位移

表2.4框架顶点假想水平位移△计算表

层数 5 4 3 2 1 Gi 9567 11838 11838 11838 12806 ∑Gi 9567 21405 33243 45081 57887 ∑D 778.6 778.6 778.6 778.6 409.6 δ 12.29 27.49 42.7 57.9 141.33 总位移 281.71 269.42 241.93 199.23 141.33 9

金陵科技学院学士学位论文 第2章计算简图

表2.5楼层地震作用和地震剪力标准值计算表

层 5 4 3 2 1 Hi 19.6 16.0 12.4 8.8 5.2 Gi 9567 11838 11838 11838 12806 GiHi 187513.2 189408 146791.2 104174.4 66591.2 Fi 937.38 642.77 498.15 353.53 225.98 楼层剪力 937.38 1580.15 2078.3 2431.83 2657.81 地震作用计算

根据本工程设防烈度7度，二类场地土，设计地震分组为第一组，查《建筑抗争设计规范》特征周期Tg=0.353s，αmax=0.08

α1=(Tg/T1)0.9αmax=0.054

结构等效重力荷载：Geq=0.85GL=0.85357887=49204 kN

T1=0.541>1.4g=1.430.35=0.495，故考虑框架顶部附加集中力作用。 δ n=0.08T1+0.07=0.1133

框架横向水平地震作用标准值为：结构底部：FEK= Geq3α1=2657.02 kN 各楼层的地震作用和地震剪力标准值由表2-4计算列出图示2.5。 ∑GiHi=694478

△Fn=δ n3 FEK 0.113332657.02=301.04 kN

图 2.5 横向框架上的地震作用

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金陵科技学院学士学位论文 第3章框架内力计算

第3章框架内力计算

3.1恒载作用下的框架内力

弯矩分配系数 计算弯矩分配系数

根据上面的原则，可计算出本例横向框架各杆件的杆端弯矩分配系数，由于该框架为对称结构，取框架的一半进行简化计算，如图3.1。

图3.1横向框架承担的恒载

节点A1：

SA1A0?4iA1A0?4?0.9333?3.732

SA1B1?4iA1B1?4?1.333?5.332

SA1A2?4iA1A2?4?1.346?5.384

（相对线刚度见表2-3）

?S?4?(0.9333?1.333?1.346)?14.448

A?A1A0?SA1A03.732??0.258 ?S4?(0.9333?1.333?1.346)A 11

金陵科技学院学士学位论文 第3章框架内力计算

?A1B1??A1A2?

SA1B15.332??0.369 S4?(0.9333?1.333?1.346)?ASA1A25.384??0.373 ?S4?(0.9333?1.333?1.346)A

节点B1：SB1D1?iB1D1?2?0.919?1.838

?S?4?(0.9333?1.333?1.346)?2?0.919?16.286

AμB1A1=错误！未找到引用源。

1.333?4=0.327

4?(0.933?1.333?1.346)?0.919?2μB1B2错误！未找到引用源。=0.33 μB1D1=

0.919?2=0.113

4?(0.933?1.333?1.346)?0.919?2μB1B0错误！未找到引用源。=0.229

节点A2=μA2A1=μA2A3=错误！未找到引用源。=0.334 μA2B2=错误！未找到引用源。

1.333?4=0.331

4?(1.346?1.333?1.346)节点B2：μB2A2=

1.333?4=0.297

4?(1.346?1.333?1.346)?0.919?2μB2B1=μB2B3=

1.346?4=0.3

4?(1.346?1.333?1.346)?0.919?2μB2D2错误！未找到引用源。=0.102

节点A5：μA5B5=错误！未找到引用源。=0.498 μA5A4错误！未找到引用源。=

1.346?40.502

4?(1.333?1.346)节点B5：μB5A5错误！未找到引用源。=0.425 μB5B4=

1.346?4=0.429

4?(1.333?1.346)?0.919?2μB5D

0.912?2=0.146

4?(1.333?1.346)?0.919?2错误！未找到引用源。与相应的A2，B2相同 杆件固端弯矩

计算杆件固端弯矩时应带符号，杆端弯矩一律以顺时针方向为正如图3.2。

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金陵科技学院学士学位论文 第3章框架内力计算

（1）横梁固端弯矩 （2）顶层横梁 自重作用：

错误！未找到引用源。A5B5=-错误！未找到引用源。A5B5=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。

图 3.2 杆端及节点弯矩正方向

B5D5

=错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。

30.5错误！未找到引用源。=-0.817kn

=-1.63kN.m

错误！未找到引用源。5B5=板传来的恒载作用：

错误！未找到引用源。A5B5=-错误！未找到引用源。5A5=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。（1-错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。）

=-错误！未找到引用源。(1-2错误！未找到引用源。+错误！

未找到引用源。)=-50.18

B5D5

B5D5

=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。

=-4.48kN.m

错误！未找到引用源。5B5=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-2.69kN.m 二至五楼横梁： 自重作用：

错误！未找到引用源。A1B1=-错误！未找到引用源。1A1=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-14.19kN.m

错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。2.69

=-1.63kN.m

错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。30.5=0.817kN.m 板传来的恒载作用：

错误！未找到引用源。A1B1=-错误！未找到引用源。1

A1

=-错误！未找到引用源。q错误！未

找到引用源。（1-错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。）

13

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=-错误！未找到引用源。（1-2错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。）=-38.06kN.m

错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-3.273kN.m

错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-1.964kN.m

纵梁引起杠端附加弯矩（本例中的框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧） 顶层外纵梁 ＭA5=-ＭD5=64.91错误！未找到引用源。0.075=4.87kN.m（逆时针为正）

楼层外纵梁 ＭA1=-ＭD1=33.91错误！未找到引用源。0.075=2.54kN.m 顶层中纵梁 ＭB5=-ＭＣ5=-58.48错误！未找到引用源。0.075=-4.39kN.m 横层中纵梁 ＭB1=-ＭＣ1=-47.51错误！未找到引用源。0.075=-3.56kN.m 节点不平衡弯矩

横向框架的节点不平衡弯矩为通过该节点的各种杆件（不包括纵向框架梁）在节点处的围端弯矩与通过该节点的纵梁引起杠端横向附加弯矩之和。根据平衡原则，节点弯矩的正方向与杆端弯矩方向相反一律以逆时针方向为正。如图3.2 节点A4的不平衡弯矩：

MA4B4?MA4纵梁?-14.19-50.18?4.87?-59.5kN.m 本例计算的横向框架的节点不平衡弯矩见图3.3。 内力计算

根据对称原则，只计算AB,BC跨。在曲行弯矩分配时，应将节点不平衡弯矩反号后再进行杆件弯矩分配。

节点弯矩使用交于该节点杆件的近端产生弯矩，同时也使各杆件的远端产生弯矩，近端产生的弯矩通过节点定分配确定，远端产生的弯矩传递系数（近端弯矩与远端弯矩的比值确定。传递系数与杆件远端的约束形式有关）。

恒载弯矩过程如图3.3，恒载作用下弯矩见图3.4，梁剪力，柱轴力见图3.5。

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图3.3恒载弯矩分配过程

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图3.4恒载作用下弯矩图(kN.m)

图3.5恒载作用下梁剪力、柱轴力(kN)

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依据所求出的梁端弯矩再通过平衡条件即可求出恒载作用下梁剪力，柱力，

表3.1 AB跨梁端剪力（kN）

层 q（错误！g（错误！a(m) 未找到引 5 4 3 2 1 21.9 16.61 16.61 16.61 16.61 4.09 4.09 4.09 4.09 4.09 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 12.85 12.85 12.85 12.85 12.85 44.35 -51.77 33.64 -57.6 33.64 -43.67 33.64 -44.05 33.64 -31.45 50.81 48.77 47.26 47.74 44.18 -0.15 -1.4 0.57 0.59 2.02 57.35 47.89 45.92 45.9 44.47 -57.0 -45.0 -47.2 -47.2 -48.7 用源。） 未找到引用源。） L（m） u=（L-a）错误！未找到引用源。 ＭAB (kN.m) ＭBA (kN.m) ∑Mik/L Ｖ1/A ＶB 表3.2 BC跨梁端剪力（kN）

层 q（kN/m） 板传作用 g（kN/m） 自重作用 L（m） 用源。+5 4 3 2 1 11.799 8.62 8.62 8.62 8.62 2.69 2.69 2.69 2.69 2.69 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.695 2.695 2.695 2.695 2.695 7.96 5.82 5.82 5.82 5.82 10.66 8.514 8.514 8.514 8.514 -10.66 -8.514 -8.514 -8.514 -8.514 Vb=错误！未找到引Vc=-（错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。） 表3.3 AB跨跨中弯矩（kN.m）

q（错误！未层 找到引用源。） 5 4 3 2 1 21.9 16.61 16.61 16.61 16.61 4.08 4.08 4.08 4.08 4.08 g（错误！未找到引用源。） 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 12.85 44.35 12.85 33.64 12.85 33.64 12.85 33.64 12.85 33.64 -51.77 -57.6 -43.67 -44.05 -31.45 -0.15 -1.4 0.57 0.59 2.02 57.35 -62.08 47.89 -37.69 45.92 -45.4 45.9 -44.9 a(m) L（m） u=（L-a）错误！ 未找到引用源。 ＭAB (kN.m) ∑Mik/L M 44.47 -53.0 表3.4柱轴力（kN）

层 边柱 A轴 D轴 横梁端部压力 5 柱顶 柱底 4 柱顶 柱底 3 柱顶 柱底 57.35 纵梁端部压力 64.91 22.5 122.26 144.76 226.56 249.06 328.87 351.37 67.71 柱重 柱轴力 中柱 B轴 C轴 横梁端部压力 纵梁端部压力 58.48 22.5 126.19 148.69 249.83 272.33 375.61 398.11 柱重 柱轴力 47.89 33.91 22.5 53.604 47.51 22.5 45.92 33.91 22.5 55.77 47.51 22.5 17

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2 柱顶 柱底 45.9 33.91 22.5 431.18 453.68 532.06 554.56 55.80 47.51 22.5 501.42 523.92 628.62 651.12 1 柱顶 柱底 44.47 33.91 22.5 57.22 47.51 22.5 3.2活载作用下的框架内力

注意：各不利荷载布置时计算简图不一定是对称形式，为方便近似采用对称结构荷载形式简化计算。

梁固端弯矩 顶层

错误！未找到引用源。A5B5错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。A5B5=- 错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。（1-错误！未找到引用源。）

=- 错误！未找到引用源。（1-2错误！未找到引用源。

+

）

=-5.89kN.m

错误！未找到引用源。B5D5错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。1.35错误！未找到引用源。=-0.513kN.m

错误！未找到引用源。D5B5=-错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。1.35错误！未找到引用源。=-0.31kN.m 二至五层横梁

错误！未找到引用源。A1B1=-错误！未找到引用源。1A1=错误！未找到引用源。q错误！未找到引用源。（1-错误！未找到引用源。）

=- 错误！未找到引用源。（1-2错误！未找到引用源。+错

误！未找到引用源。）=-23.53kN.m

B1D1

=-错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。5.4错误！未找到引用源。

=-2.05kN.m

错误！未找到引用源。D1B1=-错误！未找到引用源。=-错误！未找到引用源。5.4错误！未找到引用源。=-1.23kN.m

纵梁偏心引起柱端附加弯矩（本例中边框架纵梁偏向外侧，中框架纵梁偏向内侧）。

顶层外纵梁 ＭA4=-ＭD4=2.53错误！未找到引用源。0.075=0.19kN.m（逆时针为正）

楼层外纵梁 ＭA1=-ＭD1=10.13错误！未找到引用源。0.075=0.76kN.m 顶层中纵梁 ＭB4=-ＭCA=-8.48错误！未找到引用源。0.075=-0.64kN.m

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ＭB4=-ＭCA=-5.95错误！未找到引用源。0.075=-0.45kN.m（仅BC

跨作用活载时）

楼层中纵梁 ＭB1=-ＭC1=-18.63错误！未找到引用源。0.075=-1.40kN.m ＭB1=-ＭC1=-8.505错误！未找到引用源。0.075=-0.64kN.m（仅BC跨作用活载时）

本工程考虑如下四种最不利组合 （1）顶层边跨梁跨中弯矩最大，图3.6。

（2）顶层边柱顶左侧及柱底右侧受拉最大弯矩，图3.7。 （3）顶层边跨梁梁端最大负弯矩，图3.8。 （4）活载满跨布置，图3.9。

图3.6活载不利布置a 图3.7活载不利布置b

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图3.8活载不利布置c 图3.9 活载不利布置d

当AB跨布置活载时：

ＭA5=错误！未找到引用源。A5B5+错误！未找到引用源。A5=-5.89+0.19=-5.7kN.m ＭA1=ＭA2=ＭA3=ＭA4=错误！未找到引用源。A1B1+错误！未找到引用源。

A1

=-23.53+0.76=-22.77kN.m

ＭB5=错误！未找到引用源。B5A5+错误！未找到引用源。B5=5.89-0.27=5.62kN.m ＭB1=ＭB2=ＭB3=ＭB4=错误！未找到引用源。B1A1+错误！未找到引用源。

B1

=23.53-0.76=22.77kN.m

当BC跨布置活载时：

ＭB5=错误！未找到引用源。未找到引用源。B5D5+错误！B5=-0.513-0.45=-0.963kN.m ＭB1=ＭB2=ＭB3=ＭB4=错误！未找到引用源。B1D1+错误！未找到引用源。

B1

=-2.05-0.64=-2.69kN.m

当AB跨跟BC跨均布置活载时：

ＭA5=错误！未找到引用源。A5B5+错误！未找到引用源。A5=-5.89+0.19=-5.7kN.m ＭA1=ＭA2=ＭA3=ＭA4=错误！未找到引用源。A1B1+错误！未找到引用源。

A1

=-23.53+0.76=-22.77kN.m =5.89-0.64-0.513=4.737kN.m

ＭB5=错误！未找到引用源。B5A5+错误！未找到引用源。B5+错误！未找到引用源。

B5D5

ＭB1=ＭB2=ＭB3=ＭB4=错误！未找到引用源。B1D1+错误！未找到引用源。B1+错误！未

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找到引用源。B1A1=23.53-1.4-2.05=20.08kN.m 内力计算

采用“迭代法” 迭代计算次序同恒载，如图3-10，图3-13，图3-16，图3-19. 活载（a）作用下梁弯矩，剪力，轴力如图3-11，图3-12。 活载（b）作用下梁弯矩，剪力，轴力如图3-14，图3-15。 活载（c）作用下梁弯矩，剪力，轴力如图3-17，图3-18。 活载（d）作用下梁弯矩，剪力，轴力如图3-20，图3-21。

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图3.10 活载a迭代过程

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图3.11 活载a弯矩图（kN.m）

图3.12 活载a剪力、轴力（kN）

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图3.13 活载b迭代过程

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图3.14 活载b弯矩图（kN.m）

图3.15 活载b剪力轴力（kN）

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图3.16 活载c迭代过程

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图3.17 活载c弯矩图（kN.m）

图3.18活载c剪力轴力（kN）

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图3.19 活载满跨迭代过程

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图3.20 活载满跨弯矩图（kN.m）

图3.21 活载满跨剪力轴力（kN）

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根据所求的梁端弯矩，在通过平衡条件，即可求出恒载作用下的梁剪力，柱轴力，

表3.5活载（a）作用下AB梁端剪力

q（错误！未层 找到引用源。） 5 4 3 2 1 2.25 0 9 0 9 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 u=（L-a）a(m) 错误！未找到引用源。 4.57 0 18.22 0 18.22 ＭAB (kN.m) -1.78 -1.3 -17.93 -0.29 -17.43

表3.6活载（a）作用下BC梁跨端剪力

层 5 4 3 2 1 q（错误！未找到引用源。） 0 5.4 0 5.4 0 L（m） 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 错误！未找到ＶB=错误！未找ＶC=错误！未找到引用源。(kN) 0 -3.645 0 -3.645 0 ＭBA (kN.m) 3.9 3.16 19.26 2.38 19.02 0.34 0.3 0.21 0.33 0.25 ∑Mik/L Ｖ1/A ＶB 4.23 -0.30 18.01 -0.33 17.97 -4.91 0.3 -18.43 0.33 -18.47 引用源。（kN） 到引用源。(kN) 0 3.645 0 3.645 0

0 3.645 0 3.645 0 表3.7活载（a）作用下AB跨跨中弯矩（kN.m）

q（错误！未层 找到引用源。） 5 4 3 2 1 -2.25 0 9 0 9 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 a(m) L（m） u=（L-a）q/2错误！未找到引用源。 4.57 0 18.22 0 18.22

表3.8活载（a）作用下柱轴力 边柱(A轴) 层 横梁端部剪力 5 4 3 2 1 4.23 -0.30 18.01 -0.33 17.97 纵梁端部剪力 2.53 10.125 10.125 10.125 10.125 柱轴力（kN） 6.67 16.585 44.73 54.52 82.62 横梁端部剪力 +4.91 +3.345 +18.43 +3.315 +18.47 中柱（B轴） 纵梁端部剪力 8.48 18.63 18.63 18.63 18.63 柱轴力（kN） 13.39 35.37 72.43 94.37 131.47 -1.78 -1.3 -17.93 -0.29 -17.43 0.34 0.30 0.21 0.33 0.25 4.23 -0.30 18.01 -0.33 17.97 -6.75 2.245 -19.67 1.33 -20.05 ＭAB ∑Mik/L Ｖ1/A M

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表3.9 活载（b）作用下AB跨梁端剪力 u=（L-a）层 q a(m) q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 0 9 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 4.57 18.22 0 18.22 0 -5.11 -18.38 -1.865 -18.13 -0.98 5.56 19.45 1.87 19.09 1.67 0.008 0.17 0.0008 0.152 0.110 4.562 18.05 -0.0008 18.07 -0.110 -4.578 -18.39 0.0008 -18.372 0.110 ＭAB ＭBA ∑Mik/L Ｖ1/A ＶB 表3.10 活载（b）作用下BC跨梁端剪力

层 5 4 3 2 1 q 0 0 5.4 0 5.4 l 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 ql/4 0 0 3.645 0 3.645 ＶB= ql/4 0 0 3.645 0 3.645 ＶC=- ql/4 0 0 -3.645 0 -3.645 表3.11 活载（b）作用下AB跨跨中弯矩

u=（L-a）层 q a(m) L（m） q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 0 9 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 4.57 18.22 0 18.22 0

表3.12 活载（b）作用下柱轴力计算 边柱(A轴) 层 横梁端部剪力 5 4 3 2 1 4.562 18.05 -0.0008 18.07 -0.110 纵梁端部剪力 2.53 10.125 10.125 10.125 10.125 柱轴力（kN） 7.092 35.27 45.4 73.6 83.6

横梁端部剪力 +4.578 +18.39 +3.6442 +18.372 +3.535 中柱（B轴） 纵梁端部剪力 8.48 18.63 18.63 18.63 18.63 柱轴力（kN） 13.06 50.08 72.35 109.35 131.52 -5.51 -18.38 -1.865 -18.13 -0.98 0.008 0.17 0.0008 0.152 0.110 4.562 18.05 -0.0008 18.07 -0.110 -4.07 -19.35 1.873 -19.66 1.33 ＭAB ∑Mik/L Ｖ1/A M 31

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表3.13 活载（c）作用下AB跨梁端剪力 u=（L-a）层 q a(m) q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 0 9 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 4.57 18.22 0 18.22 0 -5.515 -18.09 -2.3 -18.35 -0.98

表3.14 活载（c）作用下BC跨梁端剪力

层 5 4 3 2 1 q 0 5.4 0 5.4 0 l 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7

表3.15 活载（c）作用下AB跨跨中弯矩

u=（L-a）层 q a(m) L（m） q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 0 9 0 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 4.57 18.22 0 18.22 0

表3.16 活载（c）作用下柱轴力计算 边柱(A轴) 层 横梁端部剪力 5 4 4.596 17.85 纵梁端部剪力 2.53 10.125 柱轴力（kN） 7.126 35.106 横梁端部剪力 +4.544 +22.24 中柱（B轴） 纵梁端部剪力 8.48 18.63 柱轴力（kN） 13.024 53.89 -5.515 -18.09 -2.3 -18.35 -0.98 -0.026 0.37 -0.18 0.29 -0.05 4.596 17.85 -0.18 17.93 -0.05 -4.16 -19.0 2.87 -18.999 1.138 ＭAB ql/4 0 3.645 0 3.645 0 ＶB= ql/4 0 3.645 0 3.645 0 ＶC=- ql/4 0 -3.645 0 -3.645 0 5.37 20.4 1.17 20.15 0.67 -0.026 0.37 -0.18 0.29 -0.05 4.596 17.85 -0.18 17.93 -0.05 -4.544 -18.59 0.18 -18.51 0.05 ＭAB ＭBA ∑Mik/L Ｖ1/A ＶB ∑Mik/L Ｖ1/A M 32

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3 2 1 -0.18 17.93 -0.05 10.125 10.125 10.125 45.05 73.11 83.181 -0.18 +22.16 -0.05 18.63 18.63 18.63 72.34 113.134 131.71

表3.17活载满跨作用下AB跨梁端剪力 u=（L-a）层 q a(m) q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 9 9 9 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 4.57 18.22 18.22 18.22 18.22 -5.04 -19.3 -19.9 -20.01 -19.25

表3.18 活载满跨作用下BC跨梁端剪力

层 5 4 3 2 1 q 1.35 5.4 5.4 5.4 5.4 l 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7

表3.19活载满跨作用下AB跨跨中弯矩

u=（L-a）层 q a(m) L（m） q/2错误！未找到引用源。 5 4 3 2 1 2.25 9 9 9 9 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 4.57 18.22 18.22 18.22 18.22

表3.20 活载满跨作用下柱轴力计算

层 边柱(A轴) 中柱（B轴） -5.04 -19.3 -19.9 -20.01 -19.25 0.25 0.25 0.38 0.24 0.19 4.32 17.97 17.84 17.98 18.03 -3.77 -18.17 -17.17 -17.5 -18.41 ＭAB ql/4 0.911 3.645 3.645 3.645 3.645 ＶB= ql/4 0.911 3.645 3.645 3.645 3.645 ＶC=- ql/4 -0.911 -3.645 -3.645 -3.645 -3.645 6.6 20.9 22.32 21.5 20.45 025 0.25 0.38 0.24 0.19 4.32 17.97 17.84 17.98 18.03 -4.82 -18.47 -18.6 -18.46 -18.41 ＭAB ＭBA ∑Mik/L Ｖ1/A ＶB ∑Mik/L Ｖ1/A M 33

金陵科技学院学士学位论文 第3章框架内力计算

横梁端部剪力 5 4 3 2 1 4.32 17.97 17.84 17.98 18.03 纵梁端部剪力 2.53 10.125 10.125 10.125 10.125 柱轴力（kN） 6.85 34.95 62.92 91.025 119.18 横梁端部剪力 +5.731 +22.115 +22.245 +22.105 +22.055 纵梁端部剪力 8.48 18.63 18.63 18.63 18.63 柱轴力（kN） 14.211 54.96 95.83 156.6 177.25

3.3风载作用下的位移，内力计算

1.框架侧移

表3.21风载作用下框架侧移

错误！未找到引层次 层高 Ｐik（kN） Ｖik（kN） 用源。（错误！未找到引用源。） 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 4.5 8.92 9.66 8.829 8.42 8.33 8.92 18.58 24.41 35.83 44.16 26.5 26.5 26.5 26.5 13.8 0.34 0.70 0.92 1.35 3.2 6.51 6.17 5.47 4.55 3.2 总侧移（mm） 2.层间侧移 δmax=错误！未找到引用源。=3.76 mm 其中0.85为位移放大系数 相对侧移 △=δmax /n=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。<错误！未找到引用源。

3.顶点侧移 侧移△=错误！未找到引用源。=8.04

相对侧移错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。<错误！未找到引用源。满足要求 4.水平风载作用下框架层间剪力

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金陵科技学院学士学位论文 第3章框架内力计算

图3.22水平风载作用下框架层间剪力

表3.22各层楼反弯点位置

层次 5 4 3 2 1 柱别 边框 中柱 边框 中柱 边框 中柱 边框 中柱 边框 中柱 K 0.99 1.673 0.99 1.673 0.99 1.673 0.99 1.673 1.429 2.414 d2 - - 1 1 1 1 1 1 0.8 0.8 y2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d3 1 1 1 1 1 1 1.25 1.25 - - y3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y0 0.35 0.38 0.40 0.434 0.45 0.48 0.50 0.50 0.61 0.55 y 0.35 0.38 0.40 0.434 0.45 0.48 0.50 0.50 0.61 0.55 35

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